logo

Umumiy minimallashtirish masalasi uchun optimallik shartlari

Загружено в:

08.08.2023

Скачано:

0

Размер:

63.71484375 KB
Umumiy minimallashtirish masalasi uchun optimallik shartlari
Reja:
1. Umumiy minimallashtirish masalasi uchun optimallik shartlari
     2. Yo’nalish bo’yicha hosilaga ega funksiyalar uchun optimallik shartlari
Asosiy adabiyotlar
1.  Р.Габасов, Ф.М.Кириллова. Оптималлаштириш усуллари.  Т. Узбекистон,
1995.
Qo’shimcha adabiyotlar
2.   Васильев   Ф.П.   Численные   методы   решения   экстремальных   задач.   М.
Наука, 1988.
3. Галеев Е.М., Тихомиров В.М. Краткий курс теории экстремальных задач.
М: Изд МГУ. 1989.   
4. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.Наука.1998. 
5.   Сухарев А.Г., Тимохов А.Н., Фёдоров В.В. Курс методов оптимизации.
М. Наука 1988
6.   Исроилов   И.,   Отакулов   С.   Вариацион   хисоб   ва   оптималлаштириш
усуллари.   I -кисм.   Самарканд.   Сам   ДУ   нашри,   1999,   II -кисм   Самарканд,
СамДУ нашри, 2001    
  1 Ushbu paragrafda chekli ulchamli umumiy minimallashtirish masalasi
       f(x)                  min,  x Q, Q	 R	n                                        (1)
uchun bir qator optimallik shartlarini keltiramiz.
I. Yo’nalishlar terminidagi optimallik sharti.
1-t a’rif.   Q	
 R	n ,   x	* Q,   h	 R	n ,   h	 0   b o’ lsin.   Agar   shunday   	0 >0
topilib,   barcha    (0, 	
0 )   uchun   x	* +	 h	 Q   munosabat   bajarilsa ,   h   ga   Q
t o’ plam uchun  x  nuqtada joyiz yo’nalish deyiladi (1-chizma).
 x	
 Q   nuqtada joyiz yo’nalishlar to’plamini  G(x	* ,Q)  deb belgilaymiz.
1-chizma                                                2-chizma
Љ avariq to’plamning ixtiyoriy nuqtasida joyiz yo’nalishlar mavjud.
Aniqroq qilib aytganda, agar Q-qavariq to’plam,  x
* Q bo’lsa , 	 x	 Q, x	 x	
*
 uchun  h=x-x	*  yo’nalish  x	*  nuqtadagi joyiz yo’nalishdir   (2-chizma).
2-t a’rif    .         f(x)  funksiya  x	
* R	n  nuqta atrofida aniqlangan va  h	 R	n ,
h  	
 0   bo’lsin.   Agar   shunday   	0 >0   topilib,   barcha    (0, 	0 )   sonlar   uchun
f(x	
* +	 h)<f(x	* )(f(x	* +	 h>f(x	* ))   tengsizlik bajarilsa,   h   ga   f(x)   funksiyaning x*
nyqtadagi kamayish (o’sish) yo’nalishi deyiladi.
  F(x)   funksiyaning   x	
*   nuqtadagi   kamayish   yo’nalishlar   to’plamini
U(x	
* ,f)deb belgilaymiz.
1-misol    .     f(x)=x	
31 +x	32 , x	* =(0,0), h	 =(1,1), h	 (-1,-1)  bo’lsin. F(x* +	 h	 )=f(h	 )=2	3 >0=f(x	* ) ,	  >0
F(x	
* +	 h	 )=f(h	 )=-2	3 <0=f(x	* ), 	 >0  .
Demak,   h	
 =(1,1)-x	*   nuqtada   o’sish   yo’nalishi ,   h	 =(-1,-1)   esa
kamayish yo’nalishidir.
Љ aralayotgan   funksiya   uchun     x	
* (0,0)   nuqtada   o’sish   yo’nalishi
ham, kamayish yo’nalishi ham bo’lmagan vektorlar ham mavjud.
Masalan,  h	
* =(1,-1)  yoki  h	* =(-1,1)   shular jumlasidandir, chunki
                   F(x	
* +	 h	* )=f(h	* x	* )=0=f(x	* ), 	 >0 .
1-lemma.     f(x)  funksiya x	
*  nuqtada  h  – yo’nalish bo’yicha hosilaga
ega bo’lsin. Agar 
                       f '(x	
* ,h)<0                                                                  (2)
bo’lsa,  h	
 U(x	* ,f)  bo’ladi. Agar h	 U(x	* , f)  bo’lsa,
               f ' (x	
* ,h)	 0                                                                            (3)
tengsizlik bajariladi.
Isbot i.   1)   Faraz   qilaylikki,   (2)   shart   bajarilsin.   U   vaqtda   yo’nalish
bo’yicha   hosilaning   ta’rifiga   ko’ra,   shunday   	
0 >0   son   mavjudki,   0<  < 	0
uchun  	

1 [f(x	
* +	 h)- f(x	* )]<0   tengsizlik bajariladi. Bu yerdan   f(x	* +	 h)<f(x	* ),
0<  <   b o’ lishi kelib chiqadi. Demak,  h  U(x	
* ,f).
2)   h	
 U(x	* ,f)   bo’lsin,   ammo   (3)   bajarilmasin,   ya’ni   f   '   (x	* ,h)>   0
b o’ lsin. U vaqtda yuqoridagi kabi fikr yuritib , h  ning  f(x)  funksiya uchun
x	
*   nuqtada   o’sish   yo’nalishi   ekanligini   olamiz.   Bu   qarama-qarshilik
lemmani isbotlaydi.  
Izoh.       f'(x	
* ,h)=0   shartni   qanoatlantiruvchi   h	 R	n   vektor   f(x)
funksiyaning   x	
*   nuqtadagi   kamayish   (yoki   o’sish)   yo’nalishi   bo’lishi ham, bo’lmasligi ham mumkin. Masalan,  f(x)=-x21 -x	22  funksiya uchun har
bir  h	
 R	n ,h	 0, x	* =(0,0)    nuqtada kamayish yo’nalishi bo’ladi, ammo  f ' (x	
*
,h)=0   ,   f(x)=x	31 +x	32     funksiya   uchun   esa   h=(1,-1)   va   h=(-1,1)   vektorlar
o’sish   yo’nalishi   ham,   kamayish   yo’nalishi   ham   emas   (avvalgi   misolga
qarang), ammo  f ' (x	
* ,h)=0 .
Differensiallanuvchi funksiyalar uchun  f ' (x	
* ,h)= x )x(f
h *
т

 ekanligini
hisobga olib, isbotlangan lemmadan quyidagi natijaga ega bo’lamiz.
Nat ija.   f(x)   funksiya   x	
*   nuqtada  differensiallanuvchi  bo’lsin.   Agar
h	
 R	n   vektor  	x
x	f	hт	

	)	(	* <0   shartni   qanoatlantirsa,   h	
 U(x	* ,f)   bo’ladi.   Agar
h	
 U(x	* ,f)  bo’lsa,  x )x(f
h *
т

 0 tengsizlik bajariladi.
1-t eorema    .       x	
* Q   nuqtaning   (1)   masalada   lokal   optimal   reja
bo’lishi uchun
          U(x	
* ,f)  G(x	* ,Q)=                                                                (4)
munosabatning bajarilishi zarur , Q  – qavariq , f(x)-Q  da qavariq funksiya
bo’lganda   esa,   (4)   munosabatning   bajarilishi   x	
* Q   nuqtaning   (1)
masalada global optimal reja bo’lishi uchun yetarlidir.
Isbot i. Zaruriy ligi.   x	
* Q  lokal optimal rejada (4) munosabat 
bajarilmasin deb faraz qilamiz. U holda shunday  h	
 R	n   vektor 
mavjudki, yetarlicha kichik   >0 sonlar uchun  x	
* +	 h	 Q  va  f(x	* +	 h)<f(x	* )  
bo’ladi. Bu esa  x	
*  ning lokal optimal reja ekanligiga qarama-qarshidir.
Y et arliligi.   Qavariq   Q   to’plamda   qavariq   f(x)   funksiya   uchun   (4)
munosabat bajarilsin. Q qavariq to’plam bo’lganligi uchun ixtiyoriy  x	
 Q uchun   h=x-x* G(x	* ,Q)   bo’ladi.         f(x)   funksiya   qavariq   bo’lganligidan,
ixtiyoriy  	
 [0,1]  uchun
          F(x
* +	 h)=f(	 x+(1-	 )x	* )	  	 f(x)+ (1-	 )f(x	* )                               (5)
munosabat o’rinlidir. (4) ga ko’ra, yetarlicha kichik   >0 sonlar uchun  f(x	
*
)  	
 f(x	* +	 h) o’rinlidir.   Natijada,   (5)   dan       0  f(x	* )-f(x	* +  h)   yoki   f(x	* )	 f(x)
munosabatga ega bo’lamiz. Bu esa  x	
*  ning (1) masalada global optimal
plan ekanligini ko’rsatadi.  
2. Y o’nalish bo’y icha hosilaga ega funk siy alar uchun opt imallik
shart lari.
2-t eorema .   Agar   x	
* -   (1)   masalaning   lokal   optimal   rejasi   bo’lib,
f(x) funksiya  h 	
 G(x	* ,Q)   yo’nalish bo’yicha hosilaga ega bo’lsa,
                 f '(x
* ,Q)	 0                                                                          (6)
bo’ladi.   Agar   f(x)   qavariq   Q   to’plamda   qavariq   funksiya   bo’lib,   har   bir
h	
 G(x	* ,Q)   uchun   (6)   tengsizlik   bajarilsa ,   x	* -   (1)   masalaning   global
optimal rejasi bo’ladi.
Isboti.   1)   x	
* –   (1)   masalaning   lokal   optimal   rejasi   bo’lsin,   ammo
biror  h	
 G(x	* ,Q)  uchun (6) tengsizlik bajarilmasin, ya’ni  f '(x	* ,h)>0  bo’lsin
deb   faraz   qilamiz.   U   vaqtda,   1-lemmaga   asosan,   h  U(x
* ,f).   Natijada
h	
 U(x	* ,f)	 G(x	* ,Q)	 .  Bu esa 1-teoremaga ziddir.
2)   f(x)   qavariq   Q   to’plamda qavariq funksiya bo’lsin. Agar ixtiyoriy
h	
 G(x	* ,Q)   uchun   (6)   tengsizlik   bajarilganda   x	* -   global   optimal   plan
bo’lmaydi,   ya’ni   f(	
x )<f(x	* )   sharti   qanoatlantiruvchi  	x  Q   reja   mavjud
deb   faraz   qilsak,   xh 
-x	
*  G(x	* ,Q)   uchun   (6)   ga   zid   bo’lgan   quyidagi
munosabatni olamiz: f'(x* ,	h )=		
		
		
)	x(f	)h	x(f	lim	
*	*	
0 	
		
	
)	x(f	)	x(f)	1(	)x(f	lim	
*	*	
0	
			
 = f(	x )-f(x	* )<0  .  
Nat ija.   (1)   masalada   Q=[a,b]    R	
n     bo’lsin.   Agar   x	*  [a,b]   lokal
optimal reja bo’lsa,
F ' (x	
* +0)  0, f '(x	* )  0
bo’ladi.   Agar   f(x)-[a,b]   da   qavariq   funksiya   bo’lib,   (7)   munosabatlar
bajarilsa, x	
*  [a,b] global optimal reja bo’ladi.
3-t eorema.  Faraz qilaylikki, Q  R n
 qavariq to’plam, f(x) funksiya x	
*
 Q   nuqtaning   atrofida   Lipshis   shartini   qanoatlantirsin.   Agar   ixtiyoriy
h  G(x	
* ,Q),   h  =1 uchun 
                        f '(x	
* ,h)>0
tengsizlik bajarilsa, x	
* -(1) masalaning lokal optimal rejasi bo’ladi.
Isboti.   Teskarisini   faraz   qilamiz,   ya’ni   x	
*  Q   uchun   (8)   bajarilsin,
ammo   u   (1)   masalaning   lokal   lptimal   rejasi   bo’lmasin.   U   vaqtda   x	
*   ga
yaqinlashuvchi   va   f(x	
K )<f(x	* )   shartni   qanoatlantiruvchi   {x	k }   rejalar
ketma-ketligi mavjud.

k =  x k
+x *
 ,   h
k =(x k
-x *
)/ 
k   ,   k=1,2,…     deb   olamiz.    h
k  =1,   k=1,2,…
bo’lgani   uchun   {h  R n
:    h  =1}   to’plamning   kompaktligiga   asosan,   {h
k }
ketma-ketlikdan   yaqinlashuvchi   qismiy   ketma-ketlik   ajratish   mumkin.
Belgilashlarni   o’zgartirmasdan   h
k  h
*   deb   hisoblaymiz.   Bundan
tashqari,   Q   to’plam   qavariq   bo’lgani   uchun   k    ,    h
*  =1deb
hisoblaymiz.   Bundan   tashqari,Q   to’plam   qavariq   bo’lgan   uchun
x *
+  h k
=x *  
+   (x k
-x *
)=   x k
  +(1-  )x *
   Q,ya’ni     Shunday   qilib,     h
*	
)	Q,	x(G	*	   va
shuning   uchun       (8)   shartga   ko’ra   f’(x *
,   h
* ).   Ikkinchi   tomondan,
yetarlicha xatta k lar uchun quyidagi tengsizlik bajariladi: 				
k	
*	k	k	*	x	f	h	xf	

		=					
k	
*	k	k	*	xf	h	xf	

		 +					
k	
k	k	*	*k	*	h	xf	h	xf	
	
				 			
k	
*	k	)	x(f	xf	

 +
+L  h
k -h
*  ,
bu yerda L-f(x) funksiyaning Lipshis o’zgarmasidir. Bu yerdan:
f'(x *
,h
* )=	
klim	
				
k	
*	k	k	*	x	f	h	xf	

		 	
k lim	
		
k	
*	k	)	x(f	xf	


 0.
Olingan qarama-qarshilik teoremani isbotlaydi.  
3.Differensiallanuvchi va subdifferensiallanuvchi funksiyalar uchun optimallik
shartlari.
4-t eorema. Faraz qilaylikki, (1) masalada  Q – qavariq to’plam, f(x)
funksiya x *
    Qnuqtada differensiallanuvchi bo’lsin.
U vaqtda:
1) agar f(x) lokal optimal reja bo’lsa, barcha x *
   Q uchun
(x-x *
) T	
x	
)	x(f	*	
	

 (9)
tengsizlik bajariladi;
2) agar   f(x)   funksiya   Q   to’plamda   qavariq   bo’lib,   barcha   x *
     Q
uchun   (9)   munosabat   bajarilsa,   x *
-   (1)   masalada   global   optimal   reja
bo’ladi.
Bu teorema 2-teoremadan natija sifatida kelib chiqadi.
Љ uyida uning mustaqil isbotini keltiramiz.
2-l   e   m   m   a.   Faraz   qilaylik,   Q{x  R n
:   a
j  x
j  b
j   ,   j=	
n,1 }   bo’lsin,   bu
yerda 
-   a
j    b
j   +  , j=	
n,1  . U vaqtda (9) shart quyidagiga ekvivalentdir: x	
)	x(f	*	
	
=	n,1	j
,	b	x 	агар 0,	
,	a	x 	агар 0,	
,	b	x	a 	агар ,0	
j	*j	
j	*j	
j	*j	j	
	




	
			
			
		 .
1-misol.  2x
1 2
 +x
1 x
2 +x 2
2  min, -1  x
1  1,  x
2    2(10) 
5-teoremaning   birinchi   tasdi ђ i   va   2-lemmaga   asosan   (10)   masalaning
har bir x=(x
1 ,x
2 ) yechimi quydagi ikki shartni qanoatlantiradi:	
1x
f


=4x
1 +x
2	



	
		
		
			
,1	x 	агар 0,	
,1	x 	агар 0,	
,1	x	1- 	агарр ,0 *
11 1
                                    (11)	
1x
f


=x
1 +2x
2 	


	
		
		
.2	агарx,0	
,2	агарx,0	
2
2 (12)
(11),   (12)   munosatlardan   oltita   sistema   tuzish   mumkin.   Masalan,   bu
sistemalarning dastlabki ikkitasi
4x
1 +x
2 =0, -1<x
1 <1, x
1 +2x
2  =0, x
2 >2;                                           (13)
4x
1 +x
2 =0, -1<x
1 <1 , x
1 +2x
2   0, x
2 =2                                          (14)
ko’rinishda bo’ladi.
Silvestr kriteriylarga asosan f(x)= 2x
1 2
 +x
1 x
2 +x 2
2   uchun    2
f(x)/  x 2
>0
bajariladi.   shuning   uchun   f(x)   kuchli   qavariq   funksiyadir.   Demak,
birinchidan   lokal   va   global   yechimlar   ustma-ust   tushadi;   ikkinchidan
(10) masala yagona yechimga ega; uchinchidan faqat shu yechim (11),
(12) shartlarni qanoatlantiradi. Shunday qilib, yuqorida eslatilgan oltita
sistemani   yechishga   kirishmasdan   ham   ulardan   faqat   bittasi   yagona
yechimga   ekanlagani   va   shu   yechim   (10)   masalaning   optimal   rejasi
bo’lishligini oldidan bilib olamiz. Endi   (13)   sistemani   qaraymiz.   Ko’rinib   turibdiki,   u   yechimga   ega
emas.   (14)   sistema   esa   yagona   x o
=(-1/2,2)   yechimga   ega.   Ana   shu
yechim (10) masalaning yagona optimal rejasi bo’ladi.
5-t eorema.   x *
   Q rejaning (1) masalada optimal bo’lishi uchun
 f(x *
)                   (  =(0,…,0)  R n
 
munosabatning   bajarilishi   zarur   va   yetarlidir.   Bu   yerda    f(x *
)-f(x)
funksiyaning x *
 nuqtadagi subdifferensiali.
I s b o t i. Zaruriyligi.       x *
 -(1) masalaning optimal rejasi bo’lsin. U
vaqtda 
 f(x)  f(x *
)=f(x *
)+(x-x *
) T
 ,     x  Q, ya’ni     f(x *
) . 
Yetarliligi. Agar biror x *
 Q nuqtada   f(x *
) bo’lsa, ta’rifga ko’ra 
 f(x)  f(x *
)=f(x *
)+(x-x *
) T
 =f(x *
) ,   x  Q,
ya’ni x *
- (1) masalaning optimal rejasidir.  
2-misol .   f(x)=  x    -   a T
x  min,   x  R n
  masalaning   barcha   optimal
rejalarini topish talab qilinadi, bu yerda a  R n
 ixtiyoriy vektor.
  f(x)   funkiya   R n
  da   qavariq   va   uning   x=    nuqtadagi
subdifferenisiali    f(  )=K
1 (  )-a   ko’rinishda   bo’ladi,   bu   yerda
K
1 (  )={x  R n
:  x  1}.   Љ olgan   nuqtaldarda   f(x)   funksiya
differenisiallanuvchi va
 f(x)/  x=x/  x  -a.   f(  )    a  K
1 (  )   a  1.
 f(x)/  x=0   tenglama   faqat    a  =1   bo’lgandagina   yechimga   ega;   bunda
har   bir   x *
=  a,  >0   nuqta   uning   yechimidir.   Shunday   qilib,    a  <1
bo’lganda   x *
=  -   berilgan   masalaning   yagona   yechimidir;   agar    a  =1
bo’lsa,   ixtiyoriy   x *
=  a,  0   nuqta   qaralayotgan   masalaning   optimal
rejasi bo’ladi; agar   a  >1 bo’lsa masala yechimga ega emas.

Umumiy minimallashtirish masalasi uchun optimallik shartlari Reja: 1. Umumiy minimallashtirish masalasi uchun optimallik shartlari 2. Yo’nalish bo’yicha hosilaga ega funksiyalar uchun optimallik shartlari Asosiy adabiyotlar 1. Р.Габасов, Ф.М.Кириллова. Оптималлаштириш усуллари. Т. Узбекистон, 1995. Qo’shimcha adabiyotlar 2. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М. Наука, 1988. 3. Галеев Е.М., Тихомиров В.М. Краткий курс теории экстремальных задач. М: Изд МГУ. 1989. 4. Карманов В.Г. Математическое программирование. М.Наука.1998. 5. Сухарев А.Г., Тимохов А.Н., Фёдоров В.В. Курс методов оптимизации. М. Наука 1988 6. Исроилов И., Отакулов С. Вариацион хисоб ва оптималлаштириш усуллари. I -кисм. Самарканд. Сам ДУ нашри, 1999, II -кисм Самарканд, СамДУ нашри, 2001

1 Ushbu paragrafda chekli ulchamli umumiy minimallashtirish masalasi f(x) min, x Q, Q  R n (1) uchun bir qator optimallik shartlarini keltiramiz. I. Yo’nalishlar terminidagi optimallik sharti. 1-t a’rif. Q  R n , x * Q, h  R n , h  0 b o’ lsin. Agar shunday  0 >0 topilib, barcha  (0,  0 ) uchun x * +  h  Q munosabat bajarilsa , h ga Q t o’ plam uchun x nuqtada joyiz yo’nalish deyiladi (1-chizma). x  Q nuqtada joyiz yo’nalishlar to’plamini G(x * ,Q) deb belgilaymiz. 1-chizma 2-chizma Љ avariq to’plamning ixtiyoriy nuqtasida joyiz yo’nalishlar mavjud. Aniqroq qilib aytganda, agar Q-qavariq to’plam, x * Q bo’lsa ,  x  Q, x  x * uchun h=x-x * yo’nalish x * nuqtadagi joyiz yo’nalishdir (2-chizma). 2-t a’rif . f(x) funksiya x * R n nuqta atrofida aniqlangan va h  R n , h  0 bo’lsin. Agar shunday  0 >0 topilib, barcha  (0,  0 ) sonlar uchun f(x * +  h)<f(x * )(f(x * +  h>f(x * )) tengsizlik bajarilsa, h ga f(x) funksiyaning x* nyqtadagi kamayish (o’sish) yo’nalishi deyiladi. F(x) funksiyaning x * nuqtadagi kamayish yo’nalishlar to’plamini U(x * ,f)deb belgilaymiz. 1-misol . f(x)=x 31 +x 32 , x * =(0,0), h  =(1,1), h  (-1,-1) bo’lsin.

F(x* +  h  )=f(h  )=2 3 >0=f(x * ) ,  >0 F(x * +  h  )=f(h  )=-2 3 <0=f(x * ),  >0 . Demak, h  =(1,1)-x * nuqtada o’sish yo’nalishi , h  =(-1,-1) esa kamayish yo’nalishidir. Љ aralayotgan funksiya uchun x * (0,0) nuqtada o’sish yo’nalishi ham, kamayish yo’nalishi ham bo’lmagan vektorlar ham mavjud. Masalan, h * =(1,-1) yoki h * =(-1,1) shular jumlasidandir, chunki F(x * +  h * )=f(h * x * )=0=f(x * ),  >0 . 1-lemma. f(x) funksiya x * nuqtada h – yo’nalish bo’yicha hosilaga ega bo’lsin. Agar f '(x * ,h)<0 (2) bo’lsa, h  U(x * ,f) bo’ladi. Agar h  U(x * , f) bo’lsa, f ' (x * ,h)  0 (3) tengsizlik bajariladi. Isbot i. 1) Faraz qilaylikki, (2) shart bajarilsin. U vaqtda yo’nalish bo’yicha hosilaning ta’rifiga ko’ra, shunday  0 >0 son mavjudki, 0<  <  0 uchun  1 [f(x * +  h)- f(x * )]<0 tengsizlik bajariladi. Bu yerdan f(x * +  h)<f(x * ), 0<  <  b o’ lishi kelib chiqadi. Demak, h  U(x * ,f). 2) h  U(x * ,f) bo’lsin, ammo (3) bajarilmasin, ya’ni f ' (x * ,h)> 0 b o’ lsin. U vaqtda yuqoridagi kabi fikr yuritib , h ning f(x) funksiya uchun x * nuqtada o’sish yo’nalishi ekanligini olamiz. Bu qarama-qarshilik lemmani isbotlaydi.  Izoh. f'(x * ,h)=0 shartni qanoatlantiruvchi h  R n vektor f(x) funksiyaning x * nuqtadagi kamayish (yoki o’sish) yo’nalishi bo’lishi

ham, bo’lmasligi ham mumkin. Masalan, f(x)=-x21 -x 22 funksiya uchun har bir h  R n ,h  0, x * =(0,0) nuqtada kamayish yo’nalishi bo’ladi, ammo f ' (x * ,h)=0 , f(x)=x 31 +x 32 funksiya uchun esa h=(1,-1) va h=(-1,1) vektorlar o’sish yo’nalishi ham, kamayish yo’nalishi ham emas (avvalgi misolga qarang), ammo f ' (x * ,h)=0 . Differensiallanuvchi funksiyalar uchun f ' (x * ,h)= x )x(f h * т  ekanligini hisobga olib, isbotlangan lemmadan quyidagi natijaga ega bo’lamiz. Nat ija. f(x) funksiya x * nuqtada differensiallanuvchi bo’lsin. Agar h  R n vektor x x f hт   ) ( * <0 shartni qanoatlantirsa, h  U(x * ,f) bo’ladi. Agar h  U(x * ,f) bo’lsa, x )x(f h * т   0 tengsizlik bajariladi. 1-t eorema . x * Q nuqtaning (1) masalada lokal optimal reja bo’lishi uchun U(x * ,f)  G(x * ,Q)=  (4) munosabatning bajarilishi zarur , Q – qavariq , f(x)-Q da qavariq funksiya bo’lganda esa, (4) munosabatning bajarilishi x * Q nuqtaning (1) masalada global optimal reja bo’lishi uchun yetarlidir. Isbot i. Zaruriy ligi. x * Q lokal optimal rejada (4) munosabat bajarilmasin deb faraz qilamiz. U holda shunday h  R n vektor mavjudki, yetarlicha kichik  >0 sonlar uchun x * +  h  Q va f(x * +  h)<f(x * ) bo’ladi. Bu esa x * ning lokal optimal reja ekanligiga qarama-qarshidir. Y et arliligi. Qavariq Q to’plamda qavariq f(x) funksiya uchun (4) munosabat bajarilsin. Q qavariq to’plam bo’lganligi uchun ixtiyoriy x  Q

uchun h=x-x* G(x * ,Q) bo’ladi. f(x) funksiya qavariq bo’lganligidan, ixtiyoriy  [0,1] uchun F(x * +  h)=f(  x+(1-  )x * )   f(x)+ (1-  )f(x * ) (5) munosabat o’rinlidir. (4) ga ko’ra, yetarlicha kichik  >0 sonlar uchun f(x * )  f(x * +  h) o’rinlidir. Natijada, (5) dan 0  f(x * )-f(x * +  h) yoki f(x * )  f(x) munosabatga ega bo’lamiz. Bu esa x * ning (1) masalada global optimal plan ekanligini ko’rsatadi.  2. Y o’nalish bo’y icha hosilaga ega funk siy alar uchun opt imallik shart lari. 2-t eorema . Agar x * - (1) masalaning lokal optimal rejasi bo’lib, f(x) funksiya h  G(x * ,Q) yo’nalish bo’yicha hosilaga ega bo’lsa, f '(x * ,Q)  0 (6) bo’ladi. Agar f(x) qavariq Q to’plamda qavariq funksiya bo’lib, har bir h  G(x * ,Q) uchun (6) tengsizlik bajarilsa , x * - (1) masalaning global optimal rejasi bo’ladi. Isboti. 1) x * – (1) masalaning lokal optimal rejasi bo’lsin, ammo biror h  G(x * ,Q) uchun (6) tengsizlik bajarilmasin, ya’ni f '(x * ,h)>0 bo’lsin deb faraz qilamiz. U vaqtda, 1-lemmaga asosan, h  U(x * ,f). Natijada h  U(x * ,f)  G(x * ,Q)  . Bu esa 1-teoremaga ziddir. 2) f(x) qavariq Q to’plamda qavariq funksiya bo’lsin. Agar ixtiyoriy h  G(x * ,Q) uchun (6) tengsizlik bajarilganda x * - global optimal plan bo’lmaydi, ya’ni f( x )<f(x * ) sharti qanoatlantiruvchi x  Q reja mavjud deb faraz qilsak, xh  -x *  G(x * ,Q) uchun (6) ga zid bo’lgan quyidagi munosabatni olamiz: